一种基于e型谐振器的双模高性能平衡带通滤波器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及微波无源器件技术领域，特别是一种基于E型谐振器的双模高性能平衡带通滤波器。
【背景技术】
[0002]近年来，随着模块结构单元(Modular Building Block, MBB)和单片微波集成电路(Monolithic Microwave Integrated Circuit, MMIC)的发展，低成本、高度集成、小型化是已经成为现代无线通信系统集成设计中非常重要的考虑因素。平衡滤波器是一个独立的微波无源器件，比双端口滤波器有着更高的环境噪声免疫力、更好的动态范围、更低的电场干扰，射频电路中平衡滤波器在通带范围内能够传输差模信号，抑制共模信号。高性能的平衡滤波器不仅能够有效减小系统的尺寸，而且能够简化系统设计的复杂度，从而进一步实现无线通信系统的低成本、高性能、小型化设计。
[0003]文南犬 I (Jin Shi and Quan Xue, Balanced bandpass filters usingcenter-loaded halfwavelength resonators, IEEE Transact1n on Microwave TheoryTechnique, 2010, 58，(4):970 - 977)中提出通过使用中心加载的二分之一波长谐振器来实现平衡滤波器的设计方法。该设计方法虽然设计理论较为简单，但是由于该结构需要加载集总元件，使得结构加工复杂，误差增大。
[0004]文献2 (ffenjie Feng and ffenquan Che, Novel wideband differentialbandpass filters based on T—sharped structure, IEEE Transact1n on MicrowaveTheory Technique, 2012, 60, (6):1560 - 1568)中提出基于加载开路枝节与短路枝节的T型结构的谐振器来实现信号的平衡输出以及双模的带通特性，这种设计方法虽然结构较为简单，但是共模抑制效果仅为14.5 dB，且其差模带外抑制较差。
[0005]文献3 (Li Yang, Wa1-ffa Choi, Kam-ffeng Tam, and Lei Zhu, Balanceddual-band bandpass filter with multiple transmiss1n zeros using doublyshort-ended resonator coupled line, IEEE Transact1n on Microwave TheoryTechnique, 2015, 63，(7):2225 - 2232)中提出双端短路谐振器以及末端加载的平行耦合结构来实现双通带的平衡滤波器，此设计理念较为新颖，但是其通带内差损较大，并且电路尺寸较大。
[0006]由上可知，现有技术实现平衡滤波器的结构比较复杂、不便于加工集成；共模抑制效果不够良好；滤波器选择性较差、插入损耗大，电路尺寸较大，不适用于现代无线通信系统。
【发明内容】
[0007]本发明的目的在于提供一种具有小型化、高共模抑制、高选择性、低损耗等特性的基于E型谐振器的双模高性能平衡带通滤波器。
[0008]实现本发明目的的技术解决方案为:本发明的一种基于E型谐振器的双模高性能平衡带通滤波器，包括输入端口馈线、输出端口馈线、第一 E型谐振器和第二 E型谐振器，上述微带单元位于介质基板的上表面并且关于介质基板的中心对称，介质基板的下表面设置金属接地板；所述输入端口馈线和输出端口馈线相互平行，二者之间设置第一 E型谐振器和第二 E型谐振器，其中第一 E型谐振器和第二 E型谐振器面对面设置；第一 E型谐振器的开口方向与输入端口馈线所在直线平行。
[0009]所述第一 E型谐振器和第二 E型谐振器均为对称面枝节加载型双模谐振器；输入端口馈线包括依次相连的第一输入端口 50欧姆微带线导带、第一二分之一波长主传输线、第二输入端口 50欧姆微带线导带；输出端口馈线包括依次相连的第一输出端口 50欧姆微带线导带、第二二分之一波长主传输线、第二输出端口 50欧姆微带线导带；第一E型谐振器包含第一二分之一波长谐振器和第一对称面枝节加载单元，第一对称面枝节加载单元加载于第一二分之一波长谐振器的中心；第二 E型谐振器包含第二二分之一波长谐振器和第二对称面枝节加载单元，第二对称面枝节加载单元加载于第二二分之一波长谐振器的中心；其中第一二分之一波长主传输线、第一对称面枝节加载单元和第二二分之一波长主传输线三者相互平行。
[0010]所述输入端口馈线的第一二分之一波长主传输线与第一二分之一波长谐振器进行平行耦合激励，输入端口馈线的第一二分之一波长主传输线同时与第二二分之一波长谐振器进行平行耦合激励；输出端口馈线的第二二分之一波长主传输线与第一二分之一波长谐振器进行平行耦合输出，输出端口馈线的第二二分之一波长主传输线同时与第二二分之一波长谐振器进行平行耦合输出。
[0011]所述输入端口馈线的第一输入端口 50欧姆微带线导带和第二输入端口 50欧姆微带线导带尺寸相同；第一二分之一波长主传输线和第二二分之一波长主传输线尺寸相同；输出端口馈线的第一输出端口 50欧姆微带线导带和第二输出端口 50欧姆微带线导带尺寸相同；第一 E型谐振器和第二 E型谐振器尺寸相同；第一二分之一波长主传输线和第一二分之一波长谐振器之间的耦合距离与第二二分之一波长主传输线和第二二分之一波长谐振器之间的耦合距离相同。
[0012]本发明与现有技术相比，其显著优点为:(I)本发明的结构简单，可在单片PCB板上实现，便于加工集成，生产成本低；(2)本发明利用E型谐振器的谐振机理和主传输线的电场分布特性，具有较好差模传输、高共模抑制特性等优点；(3)本发明的滤波器选择性好、插入损耗小，适用于现代无线通信系统。
【附图说明】
[0013]图1是本发明基于E型谐振器的双模高性能平衡带通滤波器的立体结构示意图。
[0014]图2是本发明基于E型谐振器的双模高性能平衡带通滤波器的俯视结构示意图。
[0015]图3是本发明基于E型谐振器的双模高性能平衡带通滤波器实施例1的结构尺寸示意图。
[0016]图4是本发明基于E型谐振器的双模高性能平衡带通滤波器实施例1的S参数仿真图。
【具体实施方式】
[0017]
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细描述。
[0018]结合图1~2，本发明基于E型谐振器的双模高性能平衡带通滤波器，包括输入端口馈线1、输出端口馈线2、第一 E型谐振器3和第二 E型谐振器4，上述微带单元位于介质基板5的上表面并且关于介质基板的中心对称，介质基板5的下表面设置金属接地板6 ;所述输入端口馈线I和输出端口馈线2相互平行，二者之间设置第一 E型谐振器3和第二 E型谐振器4，其中第一 E型谐振器3和第二 E型谐振器4面对面设置；第一 E型谐振器3的开口方向与输入端口馈线I所在直线平行。
[0019]所述第一 E型谐振器3和第二 E型谐振器4均为对称面枝节加载型双模谐振器；输入端口馈线I包括依次相连的第一输入端口 50欧姆微带线导带11、第一二分之一波长主传输线12、第二输入端口 50欧姆微带线导带13 ;输出端口馈线2包括依次相连的第一输出端口 50欧姆微带线导带21、第二二分之一波长主传输线22、第二输出端口 50欧姆微带线导带23 ;第一 E型谐振器3包含第一二分之一波长谐振器31和第一对称面枝节加载单元32，第一对称面枝节加载单元32加载于第一二分之一波长谐振器31的中心；第二 E型谐振器4包含第二二分之一波长谐振器41和第二对称面枝节加载单元42，第二对称面枝节加载单元42加载于第二二分之一波长谐振器41的中心；其中第一二分之一波长主传输线12、第一对称面枝节加载单元32和第二二分之一波长主传输线22三者相互平行。
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